Kasvihuoneilmiöllä tarkoitetaan vesihöyryn, hiilidioksidin ja muiden ns. kasvihuonekaasujen aiheuttamaa ilmiötä, joka lämmittää maapallon pintaa. Kaasut toimivat samaan tapaan kuin kasvihuoneen lasi: kaasut päästävät lyhytaaltoisen auringonvalon maan pinnalle, mutta estävät lämmöksi muuttunutta pitkäaaltoista lämpösäteilyä karkaamasta takaisin avaruuteen. Ilman kasvihuoneilmiötä keskilämpötila maapallolla olisi 18 astetta pakkasen puolella.
Kasvihuonekaasuja ovat kaikki kaasumaiset yhdisteet, jotka vaikuttavat maapallon kasvihuoneilmiöön. Ilmaston lämpenemisen kannalta merkittävin kasvihuonekaasu on hiilidioksidi, joka aiheuttaa ilmaston lämpenemisestä arviolta puolet. Hiilidioksidin päästöjä syntyy erityisesti käytettäessä fossiilisia polttoaineita – hiiltä, öljyä ja maakaasua – energiantuotannossa ja liikenteessä.
Kasvihuonekaasuja syntyy myös teollisuuden prosesseissa ja maataloudessa sekä kaatopaikoille viedyn eloperäisen jätteen mädäntyessä. EU:n alueella eloperäistä jätettä ei siksi enää saa viedä kaatopaikoille.